室内信号覆盖技术及应用研究 第12页
4 多系统综合覆盖
近几年来国内外都在移动通信室内覆盖的多制式系统合路建设领域开展研究和探索。从2004年底的上海举行的国际论坛来看,观点比较一致:大多认为多系统合路的建设势在必行,利大于弊。估计在这一领域将会出现一个不断创新、百花齐放的新时期。从名称上来说,国内已经提到的有综合覆盖、一体化覆盖、综合室内分布系统等,国外称之为IBW(In Building Wireless,室内无线信号再传输技术)。其实,其概念与内容都基本相同。
从技术层面来说,多系统合路建设主要研究的内容是传输问题,即“IBW”的含意。其中包括传输媒质问题、多制式系统如何合路及相互的干扰问题、噪声问题,以及宽带信号的传输、宽带部件与设备问题等。从传输线结合使用的方式。3G网络的工作频率提高了,同轴电缆损耗大的问题比较突出;针对这一点,国内外都有采用光纤作为传输媒质的建议和报导。中频传输型室内分布系统也是一种很好的解决途径,而且实际上它是以光纤为主的传输方式。多系统合路建设是一件新生事物,会涉及很多方面的问题。
4.1 综合覆盖系统的分析
当前移动通信正处于2G向3G平滑过渡的时期,2G系统的G网、C网、PHS网和3G系统的WCDMA、CDMA2000以及TD-SCDMA等多种制式将长期共存。对于网络建设的一个重点部分---室内分布系统来说,将同样存在共存象。但是,由于多个系统之间的差异性及互干扰必,因而合路建设在干扰处理方面必然存在很多需要解决的技术难题。所以,分析它们之间的电磁兼容性将是移动通信建设和运营部门迫在眉睫的重大课题。
所谓电磁兼容性(EMC)是指电子系统或设备工作在指定的环境中,不致由于无意的电磁辐射或影响而遭受或引起不能容忍的性能下降或发生故障的一种能力。同样,这一系统或设备的工作亦不应妨碍其它系统或设备的正常运行。电磁兼容性的反面即电磁干扰(EMI),一个系统是否具有良好EMC,必须从分析其电磁干扰开始。
对于任务一个电子系统而言,最佳的EMC应该是从其设计开始就注意到电磁干拢问题;如果在原始设计中没有对电磁兼容性引起足够的重视,则在其投入使用以后,必须采取若干控制干扰措施,才能使多个系统和设备共存。
移动通信网的无线网络优化工作,对于室内多系统共存的微蜂窝的设计,以及对于覆盖优化,在很大程度上就是一个对电磁干扰的精心计算,从而达到最佳的电磁兼容的目的。因此,首先必须了解各类离散型干扰和噪声干拢的基本概念及其相应的计算方法,寻找减小电磁干扰的措施,最大限度地发掘系统本身的抗干扰机制。
从无线信号干扰产生的机制来看,可以将干扰机制分为:
-------热噪声
-------离散型干扰
同频干扰
邻道干扰
互调及谐波
-------杂散干扰及接收机阻塞
所以,在室内多系统合路建设中,对于系统之间的电磁干扰分析,应当从上述干扰入手进行分析。
目前多系统合一的室内分布系统频段跨度为800MHz~2500MHz。系统频率跨度大,多个系统的信号同时通过其传输,这对馈线、元器件及天线的性能有很高的要求。而且多个系统共用一套分布系统,相互之间必然会产生干扰。在多网合一的室内分布系统的设计中,对系统间干扰的分析和抑制至关重要。各个系统的有源设备在发射有用信号的同时,在工作频带外还会产生杂散、谐波、互调等无用信号。这些信号落到其它系统的频带内,就会对其它系统形成干扰。在五网合一的室内分布系统中,系统间干扰主要是频段较近的GSM、CDMA之间的干扰和PHS、WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA间的干扰。可通过不同系统的空间隔离、降低干扰源的发射功率等方式减少干扰。在发射端和接收端增加滤波器也能有效地减少系统间的干扰。
通过以下各系统的分析,我们能可以了解多系统综合覆盖
1.WCDMA室内分布系统特点
传输损耗和空间损耗大造成覆盖范围受限
WCDMA工作的核心频段为2GHz频段。与2G网络工作的800MHz和900MHz频段相比,WCDMA信号的馈线损耗较大,穿透能力和绕射能力相对较差。相比于在900MHz频段的馈线损耗,WCDMA信号在2G频段的损耗比在900MHz频段的损耗大50%左右。
馈线损耗和自由空间损耗,在覆盖同样距离目标情况下,WCDMA总损耗比900MHz系统多9~11d 。
WCDMA室内分布系统设计指标
CDMA系统的设计原则最大限度地减少室内系统和室外网络的覆盖重叠,尽可能地提高容量;
类似于GSM系统所采用的分层式的网络部署方案是不能应用于WCDMA网络的,这种分层式的网络部署方案中室内/室外覆盖完全重叠,极大程度地降低了室内系统所能提供的容量;
WCDMA系统要求提供不同类型的数据业务,要满足这些不同业务的RAB,在设计指标方面就要根据具体情况,制订不同指标值,细致做好不同区域的设计; 电磁环境较差区域(RSSI>75dBm的区域)以及重点覆盖区域:要求导频信号强度≥-85dBm,导频Ec/Io≥-10dB。
一般区域:要求导频信号强度≥-90dBm,导频Ec/Io≥-12dB。
地下层、电梯:导频信号强度≥-95dBm,导频Ec/Io≥-12dB。
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